[發(fā)明專利]一種CaO防水化的處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410302192.1
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104072167A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹大力
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽化工大學(xué)
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B41/50
• 代理公司: 沈陽技聯(lián)專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐火材料的處理方法，特別是涉及一種CaO防水化的處理方法。

背景技術(shù)

CaO材料是一種優(yōu)異的耐火材料，是最穩(wěn)定的氧化物之一，與各種熔融金屬幾乎不發(fā)生反應(yīng)。同時，隨著人們對CaO水化性能的研究，提出了各種提高CaO抗水化性能的方法，許多技術(shù)已經(jīng)投入工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。因此，CaO耐火材料廣泛應(yīng)用于高溫環(huán)境領(lǐng)域，如鋼鐵的冶煉，合金的精煉以及鑄造行業(yè)中。與其他材料相比，CaO材料具有以下優(yōu)點：

1．耐火性能好

氧化鈣具有較高的熔點和沸點，其熔點是2570℃，沸點為2850℃。在高溫

下，氧化鈣飽和蒸汽壓較其它堿性氧化物低，是較好的耐火材料。

2．熱力學(xué)性能穩(wěn)定

CaO是最穩(wěn)定的氧化物之一，與各種熔融金屬幾乎不發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)對一些氧化物性能的研究，在1500℃時，一些氧化物生成自由能(負(fù)值)的絕對值大小順序為：CaO_>HfO₂>ZrO₂>A1₂O₃>MgO>TiO₂>SiO₂>Cr₂O₃。與其他材料相比，CaO在金屬及合金的熔煉溫度下被活性合金元素還原的量要少得多。

3．優(yōu)異的除雜性能

氧化鈣質(zhì)耐火材料具有良好的凈化鋼液的作用，主要原因是CaO易與鋼液中的S，P等雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而且，反應(yīng)后生成的物質(zhì)將從耐火材料上脫落下來并且上浮至保護(hù)渣層中，在后期的操作中得以除掉，這樣就大大凈化了鋼液，同時它還可以降低O和某些非金屬夾雜的作用。

4．良好的抗渣性

CaO材料在鋼鐵的冶煉中具有良好的抗渣性，在鋼鐵冶煉中，鋼液中的爐渣會與CaO反應(yīng)生成C₂S和C₃S等，使得熔渣粘度大大提高，潤濕角增大，限制了爐渣對耐火材料內(nèi)部的進(jìn)一步深入，防止更嚴(yán)重的侵蝕的產(chǎn)生。同時，CaO耐火材料在使用過程中。由于CaO的再結(jié)晶，在耐火材料表面會生成一層非常致密的表層，進(jìn)一步阻止?fàn)t渣的侵入。

5．抗熱震性

在高溫條件下，CaO具有較好的蠕變性，因此材料具有一定的塑性，當(dāng)溫度變化較大時會產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力，而CaO的蠕變性恰好可以起到緩沖的作用，使材料具有一定的穩(wěn)定性，不因溫度的巨變而變形損壞。

6．資源豐富、制備方法簡單

氧化鈣來源廣泛，如石灰石、方解石、大理石等都是氧化鈣的原材料。地球上，這些礦源儲藏量大，分布范圍廣，資源豐富，價格低廉。煅燒這些原料便可得到氧化鈣，且處理過程簡單。

7．易水化性能

CaO屬于NaCl型，鈣離子位于氧離子的八面體空隙中，其晶格常數(shù)較大，為0.48nm，而密度僅為3.32g/cm^-3相對較小，因此其晶格結(jié)構(gòu)較為疏松，具不穩(wěn)定性，易與水發(fā)生反應(yīng)，．即使在常溫下，也會與水發(fā)生反應(yīng)，且生成的Ca(OH)2會產(chǎn)生膨脹效果，使制品產(chǎn)生裂紋和崩裂，這就是氧化鈣材料使用受到限制的主要原因。為此，各國做了大量的研究，并取得了一定的進(jìn)展，某些技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的于工業(yè)生產(chǎn)，但還沒有從根本上解決其抗水化的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種CaO防水化的處理方法，本方法向CaO中加入MgO后，將CaO電熔處理或高溫煅燒，使高溫CaO在冷卻到室溫過程中，表面覆蓋電熔MgO層，或形成CaO-MgO固溶體，從而達(dá)到防水化的目的，本方法工藝簡單，操作方便，可降低CaO磚及CaO砂的生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：